Um Curso de Cálculo, Volume 3

Hamilton Luiz Guidorizzi · Capítulo 25 de 71

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Um Curso de Cálculo, Volume 3

6.2 Outra notação para a integral de linha de um campo vetorial sobre uma curva

6.2. OUTRA NOTAÇÃO PARA A INTEGRAL DE LINHA DE

UM CAMPO VETORIAL SOBRE UMA CURVA

Seja (x, y) = P(x, y) + Q(x, y) um campo vetorial contínuo no aberto Ω de ℝ2 1 e seja γ: [ a, b ] → Ω uma curva de classe C dada por x = x (t) e y = y (t). Temos

 

A última expressão acima nos sugere a notação para a

integral de linha de sobre γ:

 

Da mesma forma

 

indicará a integral de linha de

 

sobre a curva γ dada por

x = x (t), y = y (t) e z = z (t), a ≤ t ≤ b.

EXEMPLO 1. Calcule

 

Solução

 

EXEMPLO 2. 1 Calcule é uma curva de classe C,

cuja imagem é a elipse e tal que, quando t varia de a até b, γ (t)

descreve a elipse no sentido anti-horário.

Solução

(Observação: Sempre que se especificar apenas a imagem de γ, entender-se-á que γ é a curva mais “natural” que tem tal imagem.)

Uma parametrização bem natural e que atende as condições dadas é

Temos, então,

 

ou seja,

 

Exercícios 6.2

1. 2 Calcule x dx + y dy , sendo γ dada por x = t e y = sen t, 0 ≤ t ≤ .

2. Calcule x dx − ydy, onde γ é o segmento de extremidades (1, 1) e (2, 3),

percorrido no sentido de (1, 1) para (2, 3).

3. Calcule x dx + y dy + z dz, onde γé o segmento de extremidades (0, 0, 0) e

(1, 2, 1), percorrido no sentido de (1, 2, 1) para (0, 0, 0).

4. 2 2 Calcule x dx + dy + 2 dz onde γé a interseção do paraboloide z = x + y

com o plano z = 2x + 2y − 1; o sentido de percurso deve ser escolhido de modo que a projeção de γ (t), no plano xy, caminhe no sentido anti-horário.

5. 2 2 2 Calcule dx + xy dy + z dz , onde γé a interseção de x + y + z = 2, x ≥ 0, y ≥

0 e z ≥ 0, com o plano y = x; o sentido de percurso é do ponto (0, 0, ) para

(1, 1, 0).

6. 2 2 Calcule 2 dx − onde γ tem por imagem x + y = 4, x ≥ 0 e y ≥ 0; o sentido de

percurso é de (2, 0) para (0, 2)